CN111456734A

CN111456734A - 采煤方法

Info

Publication number: CN111456734A
Application number: CN202010311200.4A
Authority: CN
Inventors: 何满潮; 杨军; 王亚军; 付强
Original assignee: Beijing Zhongkuang Innovation Alliance Energy Environment Science Academy
Current assignee: Beijing Zhongkuang Innovation Alliance Energy Environment Science Academy
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2020-07-28
Anticipated expiration: 2040-04-20
Also published as: CN111456734B

Abstract

本公开涉及采矿技术领域，提供了一种采煤方法。该采煤方法可以包括：确定采煤区的第一工作面；对第一工作面进行采煤，并形成三个第一巷道，一个第一巷道位于其余两个第一巷道之间，三个第一巷道中位于外侧的两个第一巷道一一对应地位于第一工作面的两侧；确定采煤区第N工作面，并进行采煤，且形成两个第N巷道，一个第N巷道位于第N工作面远离第(N‑1)工作面的一侧，另一第N巷道位于第(N‑1)巷道与位于第N工作面远离第(N‑1)工作面的一侧的第N巷道之间，两个第N巷道与位于第(N‑1)工作面与第N工作面之间的所述第(N‑1)巷道连通，N大于等于2。本公开能够提高工作效率，节约煤层资源。

Description

采煤方法

技术领域

本公开涉及采矿技术领域，尤其涉及一种采煤方法。

背景技术

在煤炭开采中，经常遇到薄煤层。由于煤层太薄，综合机械化开采所用的液压支架不能做的很低，同时为了工作面开采只采煤不割岩石，提高开采精度，降低开采成本。因此导致综合机械化开采无法满足薄煤层开采需求。

现有技术中，常采用高档普采方法对薄煤层进行采煤。采煤过程中，需要提前掘进两条巷道，并采用后退式采煤方式采煤，且在开采下一个工作面时，需要留设一个保护煤柱，再重新掘进两条巷道，即开采一个工作面需要掘进两条巷道，留设一个煤柱，降低了工作效率，同时浪费了煤炭资源。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种采煤方法，能够提高工作效率，减少煤炭资源浪费。

根据本公开的一个方面，提供一种采煤方法，用于包括多个工作面的采煤区，多个所述工作面沿着预设方向顺序排布，所述采煤方法包括：

确定采煤区的第一工作面；

对所述第一工作面以预设工艺进行采煤，并形成三个第一巷道，其中，一个所述第一巷道位于其余两个所述第一巷道之间，三个所述第一巷道中位于外侧的两个所述第一巷道一一对应地位于所述第一工作面的两侧；

确定所述采煤区的第N工作面，并对所述第N工作面以所述预设工艺进行采煤，且形成两个第N巷道，一个所述第N巷道位于所述第N工作面远离第(N-1)工作面的一侧，另一所述第N巷道位于第(N-1)巷道与位于所述第N工作面远离第(N-1)工作面的一侧的所述第N巷道之间，其中，两个所述第N巷道与位于所述第(N-1)工作面与所述第N工作面之间的所述第(N-1)巷道连通，其中，N大于等于2。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第N巷道与位于所述第一工作面远离所述第N工作面一侧的所述第一巷道连通。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一巷道和所述第N巷道均沿着同一方向延伸。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一巷道和所述第N巷道均沿着所述采煤前进方向延伸。

在本公开的一种示例性实施例中，所述预设方向与所述采煤前进方向垂直。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一巷道和所述第N巷道的高度均大于所述采煤区的煤层厚度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述煤层厚度小于1.3m。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一巷道的高度为2.5m-4m。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一巷道和所述第N巷道通过破岩工艺形成。

在本公开的一种示例性实施例中，所述采煤方法还包括：

将所述破岩工艺形成的岩石填充于采空区，以形成巷帮。

本公开的采煤方法，随着工作面开采紧接着留下巷道，无需提前掘进巷道，而且取消了两个工作面之间的保护煤柱，从而提高了工作效率，同时提高了资源回采率，节约了煤层资源。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施方式的采煤方法的流程图；

图2为本公开实施方式的采煤方法中对第一工作面进行采煤的示意图：

图3为本公开实施方式的采煤方法中对第二工作面进行采煤的示意图；

图4为本公开实施方式的采煤方法中极薄煤层的示意图；

图5为图4所示结构在形成巷道后的示意图。

图中：1、实体煤区；2、采空区；3、第一巷道；4、第二巷道；5、第一工作面；6、第二工作面；7、顶板岩体；8、底板岩体。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式提供一种采煤方法。该采煤方法用于包括多个工作面的采煤区。多个工作面可以沿着预设方向顺序排布。如图1所示，该采煤方法可以包括步骤S100至步骤S120，其中：

步骤S100、确定采煤区的第一工作面。

步骤S110、对第一工作面以预设工艺进行采煤，并形成三个第一巷道，其中，一个第一巷道位于其余两个第一巷道之间，三个第一巷道中位于外侧的两个第一巷道一一对应地位于第一工作面的两侧。

步骤S120、确定采煤区的第N工作面，并对第N工作面以预设工艺进行采煤，且形成两个第N巷道，一个第N巷道位于第N工作面远离第(N-1)工作面的一侧，另一第N巷道位于第(N-1)巷道与位于第N工作面远离第(N-1)工作面的一侧的第N巷道之间，其中，两个第N巷道与位于第(N-1)工作面与第N工作面之间的第(N-1)巷道连通，其中，N大于等于2。

本公开实施方式的采煤方法，随着工作面开采紧接着留下巷道，无需提前掘进巷道，而且取消了两个工作面之间的保护煤柱，从而提高了工作效率，同时提高了资源回采率，节约了煤层资源。

下面对本公开实施方式的采煤方法的各步骤进行详细说明：

在步骤S100中，确定采煤区的第一工作面。

该采煤区可以涉及极薄煤层。如图4所示，该极薄煤层的实体煤区1可位于顶板岩体7和底板岩体8之间，也就是说，顶板岩体7位于实体煤区1的上方，底板岩体8位于实体煤区1的下方。该极薄煤层与顶板岩体7以及底板岩体8组成半煤岩体。该极薄煤层的厚度可以小于1.3m，例如可以为0.4m、0.6m、0.8m、1.1m等。该顶板岩体7和底板岩体8的厚度均大于极薄煤层的厚度，具体取值在此不作特殊限定。该采煤区所包括的工作面的数量可以两个、三个或四个，但不限于此，还可以为更多个，且多个工作面可以沿着预设方向顺序排布。本公开可以对沿着预设方向顺序排布的多个工作面依次编号为一、二、N等。其中，N大于等于2。在一实施方式中，本公开将编号为一的工作面确定为采煤区的第一工作面，将编号为N的工作面确定为采煤区的第N工作面。

在步骤S110中，对第一工作面以预设工艺进行采煤，并形成三个第一巷道，其中，一个第一巷道位于其余两个第一巷道之间，三个第一巷道中位于外侧的两个第一巷道一一对应地位于第一工作面的两侧。

该预设工艺包括普采工艺。其中，普采工艺采用单体支柱进行支护。该单体支柱可以为液压单体支柱或圆木墩，但本公开实施方式不限于此。该普采工艺可以为高档普采工艺，但本公开实施方式对此不做特殊限定。如图2和图5所示，该第一巷道3的高度大于实体煤区1的厚度。该第一巷道3的高度可以为2.5m-4m，例如2.5m、2.7m、3.2m、3.9m等。当煤层采过后，在工作面两侧留巷处按照设计巷道断面尺寸对顶板岩体7和底板岩体8进行破岩以形成两个第一巷道3。其中，破岩工艺可以通过爆破、钩机等进行，只要能达到设计断面要求即可。剩余的第一巷道3可以通过同样的方法形成。通过在两个第一巷道3之间再形成一个第一巷道3，相当于是第一工作面5形成了两个工作面，也就是说，两个工作面只需要设置三个巷道，可以减少巷道掘进量和相应的巷道维护量，提高了采出率；同时，第一工作面5形成的两个工作面同采并共用一条中间的运输巷道运输，可以减少设备，使生产集中，也便于统一管理工作面生产，避免窝工，提高工作效率。

该巷道的形成步骤随着工作面推进及时跟进。如图2和图5所示，本公开实施方式还可以将破岩工艺形成的岩石放入采空区2，利用碎石支撑巷道顶板，使碎石和原有的岩石共同形成巷帮，这种留巷方法不仅充分利用了损坏的矸石，同时可以很好的提高巷道围岩稳定性。其中，该采空区2可以为留巷采空区侧。现有的采煤方法中，随着开采深度的增加，留设煤柱上方的应力会集中，容易引起巷道围岩大变形、煤爆以及岩爆等地质灾害。本公开无需留设煤柱，能够减少地质灾害的发生。此外，该第一巷道3可以沿着采煤前进方向延伸。同时，随着采煤工作面的推进，对极薄煤层进行开采，顶板岩体和底板岩体之间会形成采空区2。举例而言，采空区2的宽度可以为90m-110m，当然，采空区2的宽度也可以为其它值，此处不作特殊限定。该采煤前进方向可以为X方向。此外，上述的预设方向可以与采煤前进方向垂直，但本公开实施方式对此不作特殊限定。

在步骤120中，确定采煤区的第N工作面，并对第N工作面以预设工艺进行采煤，且形成两个第N巷道，一个第N巷道位于第N工作面远离第(N-1)工作面的一侧，另一第N巷道位于第(N-1)巷道与位于第N工作面远离第(N-1)工作面的一侧的第N巷道之间，其中，两个第N巷道与位于第(N-1)工作面与第N工作面之间的第(N-1)巷道连通，其中，N大于等于2。

该第N巷道和第一巷道3的延伸方向可以相同，均沿着采煤前进方向延伸。该第N巷道和第一巷道3的高度相同，可以为2.5m-4m，例如2.5m、2.7m、3.2m、3.9m等。此外，该第N巷道与位于第一工作面5远离第N工作面一侧的第一巷道3连通。

如图3所示，以N等于2为例，该第N工作面即为第二工作面6，该第二工作面6与第一工作面5相邻。对第二工作面6以预设工艺进行采煤，且形成两个第二巷道4，一个第二巷道4位于第二工作面6远离第一工作面5的一侧，另一第二巷道4位于第一巷道3与位于第二工作面6远离第一工作面5的一侧的第二巷道4之间。其中，两个第二巷道4均与位于第一工作面5与第二工作面6之间的第一巷道3连通。进一步地，两个第二巷道4与第一工作面5两侧的第一巷道3均连通。

以N等于3为例，该第N工作面即为第三工作面，该第三工作面与第二工作面6相邻，且该第三工作面位于第二工作面6远离第一工作面5的一侧。对第三工作面以预设工艺进行采煤，且形成两个第三巷道，一个第三巷道位于第三工作面远离第二工作面6的一侧，另一第三巷道位于第二巷道4与位于第三工作面远离第二工作面6的一侧的第三巷道之间。其中，两个第三巷道与第二巷道4连通。进一步地，该第三巷道、第二巷道4以及位于第一工作面5远离第二工作面6一侧的第一巷道3连通。该第三巷道可以为进风巷道，当然，该第三巷道也可以为回风巷道，本公开对此不做特殊限定。

以N等于4为例，该第N工作面即为第四工作面，该第四工作面与第三工作面相邻，且该第四工作面位于第三工作面远离第二工作面6的一侧。对第四工作面以预设工艺进行采煤，且形成两个第四巷道，一个第四巷道位于第四工作面远离第三工作面的一侧，另一第四巷道位于第三巷道与位于第四工作面远离第三工作面的一侧的第四巷道之间。其中，两个第四巷道与第三巷道连通。进一步地，该第四巷道、第三巷道以及位于第一工作面5远离第二工作面6一侧的第一巷道3连通。该第四巷道可以为进风巷道，当然，该第四巷道也可以为回风巷道，本公开对此不做特殊限定。

以N等于5为例，该第N工作面即为第五工作面，该第五工作面与第四工作面相邻，且该第五工作面位于第四工作面远离第三工作面的一侧。对第五工作面以预设工艺进行采煤，且形成两个第五巷道，一个第五巷道位于第五工作面远离第四工作面的一侧，另一第五巷道位于第四巷道与位于第五工作面远离第四工作面的一侧的第五巷道之间。其中，两个第五巷道与第四巷道连通。进一步地，该第五巷道、第四巷道以及位于第一工作面5远离第二工作面6一侧的第一巷道3连通。该第五巷道可以为进风巷道，当然，该第五巷道也可以为回风巷道，本公开对此不做特殊限定。

以N等于6为例，该第N工作面即为第六工作面，该第六工作面与第五工作面相邻，且该第六工作面位于第五工作面远离第四工作面的一侧。对第六工作面以预设工艺进行采煤，且形成两个第六巷道，一个第六巷道位于第六工作面远离第五工作面的一侧，另一第六巷道位于第五巷道与位于第六工作面远离第五工作面的一侧的第六巷道之间。其中，两个第六巷道与第五巷道连通。进一步地，该第六巷道、第五巷道以及位于第一工作面5远离第二工作面6一侧的第一巷道3连通。该第六巷道可以为进风巷道，当然，该第六巷道也可以为回风巷道，本公开对此不做特殊限定。

以N等于7为例，该第N工作面即为第七工作面，该第七工作面与第六工作面相邻，且该第七工作面位于第六工作面远离第五工作面的一侧。对第七工作面以预设工艺进行采煤，且形成两个第七巷道，一个第七巷道位于第七工作面远离第六工作面的一侧，另一第七巷道位于第六巷道与位于第七工作面远离第六工作面的一侧的第七巷道之间。其中，两个第七巷道与第六巷道连通。进一步地，该第七巷道、第六巷道以及位于第一工作面5远离第二工作面6一侧的第一巷道3连通。当然，N还可以为8、9等，本公开在此不再详述。该第七巷道可以为进风巷道，当然，该第七巷道也可以为回风巷道，本公开对此不做特殊限定。

应当理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims

1.一种采煤方法，用于包括多个工作面的采煤区，多个所述工作面沿着预设方向顺序排布，其特征在于，所述采煤方法包括：

确定采煤区的第一工作面；

2.根据权利要求1所述的采煤方法，其特征在于，所述第N巷道与位于所述第一工作面远离所述第N工作面一侧的所述第一巷道连通。

3.根据权利要求1所述的采煤方法，其特征在于，所述第一巷道和所述第N巷道均沿着同一方向延伸。

4.根据权利要求3所述的采煤方法，其特征在于，所述第一巷道和所述第N巷道均沿着所述采煤前进方向延伸。

5.根据权利要求1所述的采煤方法，其特征在于，所述预设方向与所述采煤前进方向垂直。

6.根据权利要求1所述的采煤方法，其特征在于，所述第一巷道和所述第N巷道的高度均大于所述采煤区的煤层厚度。

7.根据权利要求6所述的采煤方法，其特征在于，所述煤层厚度小于1.3m。

8.根据权利要求7所述的采煤方法，其特征在于，所述第一巷道的高度为2.5m-4m。

9.根据权利要求6所述的采煤方法，其特征在于，所述第一巷道和所述第N巷道通过破岩工艺形成。

10.根据权利要求9所述的采煤方法，其特征在于，所述采煤方法还包括：

将所述破岩工艺形成的岩石填充于采空区，以形成巷帮。